En los últimos años, el tamaño de los dispositivos electrónicos representados por los componentes semiconductores se ha vuelto cada vez más pequeño y la generación de calor ha aumentado, al tiempo que los problemas de interferencia electromagnética que los acompañan se han vuelto cada vez más graves. UsoMateriales absorbentes térmicosPuede reducir efectivamente la temperatura de trabajo de los componentes electrónicos, reduciendo o protegiendo al mismo tiempo el desorden electromagnético que generan. Sobre la base de la demanda del mercado, se resumen las características básicas de rendimiento que deben tener los materiales absorbentes de ondas térmicas dentro de la industria, como se muestra en la tabla 1.
Cuadro 1 Indicadores de demanda de propiedades de materiales absorbentes térmicos
1.1 Fase de exploración experimental
La idea general de investigación y desarrollo de materiales absorbentes térmicos es aproximadamente la misma, es decir, agregar rellenos funcionales a la matriz de polímeros para que el material tenga una función de conducción térmica o absorción de ondas. Los materiales absorbentes suelen agregar ferritas, carbonil hierro, hierro hidroxi, níquel hidroxi, cobalto hidroxi, Polianilina conductora, titanato de bario, grafito, fibra de carbono y otros absorbentes a la matriz para obtener excelentes propiedades absorbentes, pero la conductividad térmica del relleno y la matriz es generalmente baja. En la actualidad, los materiales conductores de calor utilizan principalmente rellenos aislantes como alúmina, óxido de magnesio, nitruro de aluminio, nitruro de silicio y nitruro de boron, que no tienen función de absorción de ondas. Las unidades de I + D suelen utilizar materiales conductores de calor en la etapa inicial,Material absorbenteSobre la base de la investigación, se obtienen materiales con funciones de conducción térmica y absorción de ondas mezclando rellenos conductores de calor tradicionales y absorbentes de ondas en el material de base.
Sin embargo, debido a que hay un límite superior en la cantidad total de rellenos funcionales en materiales matriciales como el caucho, el aumento de la cantidad de rellenos (conductores de calor y absorbentes de ondas) inevitablemente conducirá a una disminución de la cantidad de rellenos funcionales adicionales, lo que hace que la conductividad térmica de los materiales absorbentes térmicos y la absorción de ondas tengan una contradicción entre esta y otra longitud, y es difícil lograr una mejora simultánea de la conductividad térmica y la absorción de ondas de los materiales. En la actualidad, la investigación y el desarrollo de materiales absorbentes térmicos solo pueden equilibrar los dos indicadores de rendimiento de la conducción térmica y la absorción de ondas mediante la coordinación integral de la proporción de adición de los dos rellenos, y no pueden cumplir con los requisitos de los dispositivos electrónicos sensibles de que los materiales tienen funciones de absorción de ondas electromagnéticas y capacidad de conducción térmica de alta eficiencia.
El método de investigación y desarrollo de materiales absorbentes conductores de calor es relativamente simple y convencional, pero los materiales absorbentes conductores de calor preparados son difíciles de lograr la compatibilidad de propiedades de conducción de calor de alta eficiencia y absorción de ondas electromagnéticas fuertes. A partir de la idea de desarrollo de un solo material funcional de conducción térmica y absorción de ondas, los académicos nacionales y extranjeros buscaron las causas del problema y encontraron que en el proceso de diseño de la microestructura del material, la composición de absorción de ondas en el material debe dispersarse y aislarse completamente para mejorar el efecto de absorción de ondas y ampliar el rango de frecuencia, mientras que para mejorar la conductividad térmica del material, se requiere una alta continuidad y bajo defecto en el interior del material, formando una estructura de cadena de canales térmicos, lo que resulta en contradicciones de diseño en la estructura de la aplicación de conducción térmica y absorción de ondas del material, especialmente la adición de rellenos térmicos También afectará el funcionamiento de la función de absorción de ondas, lo que no es propicio para el diseño de la absorción de ondas del material, aumenta la dificultad y el costo de desarrollo del material de absorción de ondas térmicas y prolonga Al mismo tiempo, los materiales absorbentes de ondas térmicas se componen principalmente de rellenos conductores de calor, absorbentes de ondas y sustratos de polímeros de caucho. cuando el contenido de conductores de calor y absorbentes de ondas es alto, traerá muchos problemas, como el aumento de la viscosidad, las dificultades de formación y el aumento de costos del material, lo que afectará su aplicación práctica.
En vista de que hay muchos factores que influyen en la conductividad térmica y la absorción de ondas de los materiales y hay una interacción cruzada entre diferentes factores, los académicos en este campo tratan de obtener mecanismos y métodos de regulación y control con valor de orientación práctica estudiando la relación de influencia entre los componentes de relleno funcional, el tamaño de las partículas, los parámetros estructurales y los parámetros del proceso de formación, y analizando exhaustivamente el impacto de la acción conjunta de cada factor en las propiedades de los materiales.
Zivkovic y otros utilizan nitruro de Boron (lote) como relleno funcional, aprovechando las ventajas de la Alta conductividad térmica y los parámetros electromagnéticos ajustables del lote para preparar materiales a base de resina epoxi con funciones de conducción térmica y absorción de ondas, que se completan mediante la adición directa de polvo, mezcla mecánica, solidificación a alta temperatura y otros procesos.Materiales absorbentes de ondas térmicas a base de resina epoxiLa conductividad térmica y los parámetros electromagnéticos del material finalmente preparado se muestran en la tabla 2.
Cuadro 2 conductividad térmica y constante dieléctrica compleja de resina epoxi cargada con diferentes contenidos de lote
Zou y otros preparan caucho de silicona absorbente de ondas térmicas utilizando polvo de óxido de aluminio como conductor térmico, polvo de hierro carbonil como absorbedor de ondas electromagnéticas, aceite de silicona a base de olefinas y aceite de silicona que contiene hidrógeno como adhesivo, y estudian el impacto de la proporción de polvo de hierro carbonil y polvo de óxido de aluminio en la viscosidad previa a la sulfuración, la conducción térmica y las propiedades absorbentes de ondas del caucho de silicona después de la sulfuración, proporcionando una referencia para el diseño y aplicación de materiales absorbentes de ondas térmicas. La conductividad térmica del material absorbente térmico preparado es de 2w / (m · k), la resistencia térmica es de 6 ° C · cm2 / w, y la reflectividad es inferior a - 5db en el rango de frecuencia de 5 a 15 ghz. la imagen de la morfología microscópica de la muestra se muestra en la figura 1.
Figura 1 (a) alúmina, (b) carbonil hierro, (c) Sem de W - 4 y (d) ampliación de W - 4
Wang y otros desarrollan una seriePlaca absorbente de ondas electromagnéticas conductoras de calorSobre la base de no cambiar el diseño del PCB del equipo, se resuelve el problema del sobrecalentamiento del equipo eliminando el aire de la interfaz y mejorando la eficiencia de disipación de calor, y al mismo tiempo se resuelve el comportamiento de interferencia electromagnética dentro o entre el equipo a través de la función de absorción de ondas, que tiene las características de operación simple y efecto significativo (figura 2), lo que verifica el valor práctico de aplicación del material de absorción de ondas térmicas.
es 
English
